加大可再生能源在我國(guó)能源消費(fèi)總量中的占比對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)意義重大。2021年,我國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)16.6%,到2060年實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),這一占比要提升至80%,能源轉(zhuǎn)型之路任重而道遠(yuǎn)。2021年,我國(guó)光伏發(fā)電量3259億千瓦時(shí),占全國(guó)全年總發(fā)電量不到4.0%,光伏發(fā)電仍有廣闊的增量空間。
光伏系統(tǒng)在家庭戶用和工商業(yè)等領(lǐng)域不斷普及,全球分布式光伏新增裝機(jī)規(guī)模占比顯著提升,分布式光伏進(jìn)入高速發(fā)展期。全球能源危機(jī)導(dǎo)致電力緊張,分布式光伏度電成本持續(xù)下降,回本周期明顯縮短。同時(shí)各國(guó)利好政策密集出臺(tái),鼓勵(lì)支持分布式光伏發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)性和政策性支持下,分布式光伏需求強(qiáng)勁,占比預(yù)計(jì)從2022年的44%提升至2025年的49%,裝機(jī)量年復(fù)合增長(zhǎng)率約38%。2022年我國(guó)新增分布式裝機(jī)預(yù)計(jì)達(dá)50GW以上,占國(guó)內(nèi)新增裝機(jī)60%。
隨著分布式光伏的加速滲透,安全、智能、靈活成為光伏逆變器重要的衡量標(biāo)準(zhǔn),MLPE 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也將日益凸顯,未來市場(chǎng)空間廣闊。我們認(rèn)為,當(dāng)下 MLPE 市場(chǎng)處于快速爆發(fā)期,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局尚未穩(wěn)固,新玩家可通過在產(chǎn)品服務(wù)、技術(shù)創(chuàng)新等方面持續(xù)發(fā)力,擁有頭部市場(chǎng)的產(chǎn)品認(rèn)證許可,同時(shí)不斷深化全球業(yè)務(wù)布局和渠道網(wǎng)絡(luò)建設(shè),搶占市場(chǎng)先機(jī)。
研究團(tuán)隊(duì) | 薛玲、王勝、陳楊娟
聯(lián)系方式 | stephanwang@lighthousecap.cn
逆變器在光伏系統(tǒng)中的主要作用為將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)等負(fù)載中頻率恒定的交流電,并確保在各種情形下都可以實(shí)現(xiàn) MPPT(最大的功率輸出)。逆變器一端連接著光伏,一端連接著電網(wǎng)和儲(chǔ)能,其好壞直接影響到并網(wǎng)與儲(chǔ)能是否能平價(jià)、順利運(yùn)轉(zhuǎn)。逆變器的設(shè)計(jì)和制造需要從整個(gè)系統(tǒng)角度考慮,除了轉(zhuǎn)換效率,還要兼顧綜合防護(hù)、穩(wěn)定運(yùn)行、安全可靠和電網(wǎng)友好性,光伏逆變器承載著數(shù)據(jù)采集、電站監(jiān)控、能源管理等任務(wù)。
根據(jù)逆變器與組件的連接方式,光伏逆變器主要分為三類,集中式逆變器、組串式逆變器與微型逆變器。2010年以前,集中式逆變器因其裝機(jī)容量大、成本低成為大型光伏電站的主流配置,市場(chǎng)主要被歐洲企業(yè)壟斷。此后市場(chǎng)由于競(jìng)爭(zhēng)激烈陷入價(jià)格戰(zhàn)的廝殺,各大廠商紛紛開始尋找新的技術(shù)替代方案,組串式受益于近年的功率提升、成本下降,在集中式與分布式場(chǎng)景均有較大應(yīng)用,并于2016年反超集中式逆變器成為主流。
與此同時(shí),得益于分布式光伏的高速滲透,以微型逆變器為代表的組件級(jí)電力電子(Module Level Power Electronics,以下簡(jiǎn)稱 MLPE)也開始在市場(chǎng)上嶄露頭角。
MLPE 革新逆變器市場(chǎng)
潛在增長(zhǎng)空間廣闊
MLPE,即組件級(jí)電力電子,指在太陽能光伏系統(tǒng)中能對(duì)單個(gè)或幾個(gè)光伏組件進(jìn)行精細(xì)化控制的電力電子設(shè)備,主要實(shí)現(xiàn)逆變、監(jiān)控、功率優(yōu)化、關(guān)斷等功能,對(duì)光伏組件進(jìn)行精細(xì)化控制?,F(xiàn)有產(chǎn)品系列包括微型逆變器、優(yōu)化器、組件級(jí)關(guān)斷器三種解決方案。
1)在分布式光伏場(chǎng)景下,MLPE 解決方案優(yōu)勢(shì)明顯
消除安全隱患
MLPE 的快速增長(zhǎng)得益于政策對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)安全性的要求提高。分布式光伏占比的提升導(dǎo)致安全問題頻發(fā),安全性不可避免成為各地政府和用戶需要重點(diǎn)考慮的系統(tǒng)性因素。光伏組串內(nèi)整串線路的直流電壓累計(jì)可達(dá) 600V~1500V 的高壓,導(dǎo)致“直流高壓風(fēng)險(xiǎn)”與“施救風(fēng)險(xiǎn)”兩大安全隱患。
針對(duì)該類安全隱患,全球已有多國(guó)陸續(xù)頒布了強(qiáng)制性法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn),要求在短時(shí)間內(nèi)將組件電壓降至安全范圍。美國(guó)是最早提出組件級(jí)關(guān)斷概念,并執(zhí)行相關(guān)強(qiáng)制性法規(guī)的國(guó)家,隨后加拿大、德國(guó)、墨西哥、澳大利亞等國(guó)家相繼出臺(tái)政策法規(guī),MLPE 解決方案將逐漸成為全球分布式光伏的標(biāo)配。
提升系統(tǒng)發(fā)電效率
對(duì)于使用集中式或組串式逆變器的光伏系統(tǒng)而言,一旦有一塊組件因故障、遮擋等原因造成功率下降,拉低整串組件的輸出功率。而MLPE 由于可以在組件級(jí)別實(shí)現(xiàn)精細(xì)化輸出功率調(diào)節(jié),在光照條件不佳的情況下仍可實(shí)現(xiàn)較高的發(fā)電量,延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間。據(jù)相關(guān)企業(yè)測(cè)算,在相同條件下,采用 MLPE 的系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)逆變器系統(tǒng),發(fā)電量可增加 5-25%。
智能精準(zhǔn)監(jiān)控
MLPE 的另一大優(yōu)勢(shì)是可實(shí)現(xiàn)單塊組件精準(zhǔn)監(jiān)控。集中式、組串式逆變器場(chǎng)景下,一旦組件發(fā)生故障,運(yùn)維人員需通過大面積檢修才能定位故障組件,耗時(shí)較長(zhǎng)。當(dāng)前的 MLPE 產(chǎn)品可通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在組件級(jí)現(xiàn)快速定位,可最大限度縮短光伏系統(tǒng)的關(guān)斷時(shí)間,運(yùn)維效率大幅提升。
靈活擴(kuò)容、低成本運(yùn)維
分布式光伏系統(tǒng)多安裝于戶用及工商建筑樓頂,組串長(zhǎng)度、規(guī)格、朝向較為靈活,單戶容量也差異較大,MLPE 的“模塊化設(shè)計(jì)、即插即用”等優(yōu)勢(shì)可充分利用空間,適應(yīng)不同安裝方向和角度,降低了安裝和擴(kuò)容門檻。而在運(yùn)維過程中,由于 MLPE 具有獨(dú)立性,且并聯(lián)入網(wǎng),無需中斷整個(gè)光伏系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)單個(gè)逆變器的更換維修。
2)MLPE 潛在市場(chǎng)空間巨大
早在2006年,SolarEdge 就推出了單體組件優(yōu)化器方案,2008年,Enphase 推出全球第一款微型逆變器。走過將近16年的發(fā)展歷程,MLPE 在逆變器市場(chǎng)上的滲透率仍然有限,預(yù)計(jì)2022年 MLPE 的滲透率約16%。
通過跟蹤國(guó)內(nèi)外主要 MLPE 廠商的出貨情況,在分布式光伏2025年占比達(dá)49%的基礎(chǔ)上,考慮居民安全意識(shí)的進(jìn)一步增強(qiáng)和全球政策的持續(xù)加碼,且隨著 MLPE 產(chǎn)品的性價(jià)比的持續(xù)優(yōu)化,我們預(yù)估2025年 MLPE 的滲透率達(dá)28%,整體市場(chǎng)規(guī)模約600億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過40%。
3)MLPE 賽道壁壘高、增速快、盈利強(qiáng),企業(yè)獲得高資本市場(chǎng)溢價(jià)
高壁壘
由于 MLPE 產(chǎn)品涉及電力電子、半導(dǎo)體器件、通訊、云計(jì)算及高可靠制造等多學(xué)科融合,對(duì)新興玩家來說存在高技術(shù)壁壘。海外資深巨頭對(duì) MLPE 細(xì)分類別中的優(yōu)化器、關(guān)斷器等產(chǎn)品進(jìn)行高度專利封鎖,進(jìn)一步加大新興玩家對(duì)于專利突破的難度。同時(shí)產(chǎn)品進(jìn)入各國(guó)市場(chǎng)需要進(jìn)行長(zhǎng)周期的可靠性驗(yàn)證,賽道進(jìn)入壁壘高。
高增速
對(duì)比 MLPE 和逆變器的出貨量增速,MLPE 賽道平均增速高達(dá)42%,顯著高于逆變器行業(yè)平均增速18%。以美國(guó)戶用光伏市場(chǎng)為例,據(jù)智匯光伏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2015年至2020年,MLPE 的滲透率已從50%增長(zhǎng)至92.8%。國(guó)內(nèi)外頭部企業(yè)來看,海外龍頭企業(yè) Enphase 2021年業(yè)績(jī)?cè)鏊俳?0%。國(guó)內(nèi) MLPE 龍頭企業(yè)處于業(yè)績(jī)高速發(fā)展初期,增速超過100%。
高盈利
從毛利率情況來看,MLPE 玩家平均毛利率高達(dá)40%,顯著高于逆變器行業(yè)平均毛利率26%。海外市場(chǎng)產(chǎn)品定價(jià)更高,海外龍頭企業(yè) Enphase 單瓦價(jià)格超國(guó)內(nèi)產(chǎn)品2x??紤]終端用戶對(duì)產(chǎn)品的可靠性要求高于價(jià)格,我們認(rèn)為此價(jià)格水平中短期內(nèi)可持續(xù)。
基于高壁壘、高增速、高盈利的行業(yè)特性,國(guó)內(nèi)外資本市場(chǎng)給予 MLPE 行業(yè)龍頭公司高估值倍數(shù),目前已誕生出百億美金級(jí)公司。其中海外龍頭玩家Enphase 2022年收入約18億美元,估值高達(dá)約400億美元;國(guó)內(nèi)以禾邁股份、昱能科技為代表的龍頭玩家收入約10億人民幣左右,市場(chǎng)給予估值分別約500億元和450億元,行業(yè)整體呈現(xiàn)高溢價(jià)情況。
MLPE 處于早期競(jìng)爭(zhēng)階段
國(guó)際巨頭初現(xiàn),競(jìng)爭(zhēng)格局尚未穩(wěn)固
1)海外龍頭企業(yè)市占率高
當(dāng)前 MLPE 市場(chǎng)海外龍頭占據(jù)較大份額,SolarEdge 和 Enphase 是美式商業(yè)規(guī)則的資深玩家。北美地區(qū)分布式光伏市場(chǎng)發(fā)展較早,是全球最大的 MLPE 市場(chǎng),占據(jù)了全球微型逆變器市場(chǎng)超過70%的份額。2020年這兩家企業(yè)合計(jì)占據(jù)美國(guó)住宅光伏市場(chǎng)80%左右的份額,僅依靠北美市場(chǎng)份額,就占據(jù)全球 MLPE 市場(chǎng)的6成,成為美國(guó)戶用逆變器市場(chǎng)的雙寡頭。
Enphase 和 SolarEdge 均成立于2006年,是 MLPE 中微逆方向當(dāng)之無愧的龍頭。Enphase 主打微型逆變器,SolarEdge 主打逆變器與優(yōu)化器的組合產(chǎn)品。據(jù)新時(shí)代證券統(tǒng)計(jì),SolarEdge 憑借將戶用單相逆變器與功率優(yōu)化器配對(duì)的優(yōu)勢(shì),逐步成為美國(guó)戶用光伏逆變器市場(chǎng)的主流品牌,市場(chǎng)份額由2013年的4.5%迅速提升至2019年的60.5%。Enphase 主要生產(chǎn)微型逆變器,2019年占據(jù)美國(guó)戶用光伏逆變器19.2%的份額。2021 年全球微逆市場(chǎng)整體出貨約 4.9GW,Enphase 出貨 3.6GW,占比高達(dá)74.52%。
2)國(guó)內(nèi)廠商依靠差異化競(jìng)爭(zhēng)加速滲透
美國(guó)是全球最大的 MLPE 應(yīng)用市場(chǎng),但本土龍頭地位牢固,同時(shí)由于中國(guó)企業(yè)在美經(jīng)營(yíng)面臨著貿(mào)易保護(hù)等不利因素影響,因此國(guó)內(nèi)的 MLPE 廠商進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)難度大,大多數(shù)玩家將目光瞄準(zhǔn)美國(guó)以外的歐洲與拉美地區(qū),與Enphase 等海外巨頭形成錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)。
產(chǎn)品高效創(chuàng)新
隨著賽道熱度的持續(xù)提升,隨著越來越多的玩家涌入 MLPE 賽道,創(chuàng)新降本也成為這一階段的競(jìng)爭(zhēng)主題。國(guó)內(nèi)企業(yè)率先圍繞成本進(jìn)行大膽的技術(shù)創(chuàng)新,早在2013年,我國(guó)的龍頭企業(yè)昱能科技就推出了三相微逆及單相雙體微型逆變器,相比于單相微型逆變器,在產(chǎn)品功能和性能上具有優(yōu)勢(shì),并且在這類產(chǎn)品的迭代速度上遠(yuǎn)超國(guó)外龍頭。
性價(jià)比突破
昱能科技開創(chuàng)的多體微逆產(chǎn)品架構(gòu),很好的平衡了產(chǎn)品性能和系統(tǒng)投資成本,能夠降低30%以上的成本。2021年成立的新興玩家恩易浦同樣表現(xiàn)亮眼,其在產(chǎn)品核心功能和可靠性上與海外龍頭相當(dāng)?shù)乃较?,在產(chǎn)品形態(tài)、經(jīng)濟(jì)性以及便捷性上取得了大的突破,產(chǎn)品價(jià)格為海外龍頭企業(yè)的1/3~1/2,已具備差異化的綜合產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
高度兼容和適配
除了競(jìng)爭(zhēng)激烈的美國(guó)市場(chǎng),國(guó)內(nèi)廠商同樣瞄準(zhǔn)歐洲、日本、拉美、東南亞等全球市場(chǎng)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上,基于軟件定義的產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái),能夠快速適配不同區(qū)域參數(shù)要求,兼容多種通信協(xié)議設(shè)備,滿足不同地區(qū)用戶的多元化需求,提高產(chǎn)品全方位競(jìng)爭(zhēng)力,高效搶占新興市場(chǎng)的先機(jī)。
國(guó)內(nèi)品牌的高效成長(zhǎng)加速在全球 MLPE 市場(chǎng)的滲透。以微型逆變器為例,2018年國(guó)內(nèi)微型逆變器企業(yè)全球市占率約13%,2021年該比例提升至25%。MLPE 行業(yè)整體處于早期階段,禾邁股份、昱能科技收入均在10億人民幣體量,競(jìng)爭(zhēng)格局尚未穩(wěn)固,國(guó)內(nèi)企業(yè)持續(xù)搶占市場(chǎng)份額。
MLPE 結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)窗口期來臨
新玩家有望抓住機(jī)遇彎道超車
1)MLPE 行業(yè)將迎來三大趨勢(shì)
“大電流”和“大功率”帶來性價(jià)比優(yōu)勢(shì)
技術(shù)創(chuàng)新直接帶來產(chǎn)品性能的大幅提升,新型直流升壓拓?fù)潆娐泛蛙浖刂扑惴ǖ纳?jí),帶動(dòng)“一拖 N”產(chǎn)品的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)大電流的輸入?!耙煌?N”技術(shù)將單個(gè)微型逆變器與多個(gè)光伏組件連接,在保證各組件獨(dú)立輸入實(shí)現(xiàn)交直流變換的同時(shí),對(duì)部分器件(變壓器、交流端子等)實(shí)現(xiàn)復(fù)用,綜合降低微型逆變器單瓦成本,幫助提升產(chǎn)品性價(jià)比。
隨著配套光伏組件的功率提升,MLPE 逆變器的額定輸出功率也不斷變大。單塊組件功率變大提升產(chǎn)品兼容性,直接帶動(dòng) MLPE 產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景和范圍的擴(kuò)大,加速推動(dòng)產(chǎn)品的持續(xù)滲透。
“智能化”大幅提升運(yùn)維效率
MLPE 的智能化應(yīng)用可以實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)控到單塊組件,隨著智能技術(shù)的進(jìn)一步融合,系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,運(yùn)維人員只需要通過組件級(jí)的監(jiān)控界面實(shí)現(xiàn)快速定位,進(jìn)行遠(yuǎn)程操作解決問題,全流程實(shí)現(xiàn)智能化管理,持續(xù)提升運(yùn)營(yíng)運(yùn)維效率,保障端到端的系統(tǒng)安全。
“集成化”或?qū)⒊蔀橹虚L(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)
中長(zhǎng)期來看,為了減少對(duì)原材料和元器件的需求,降低組裝集成和運(yùn)維成本,MLPE 部件直接集成到光伏組件上成為一種新的可能性。從目前市場(chǎng)動(dòng)態(tài)來看,2022年11月2日,隆基發(fā)布的光伏組件新品 Hi-MO6 產(chǎn)品中,直接預(yù)制智能優(yōu)化器,可以實(shí)現(xiàn)快速關(guān)斷、實(shí)時(shí)優(yōu)化功能,預(yù)示著未來 MLPE 和組件的集成或?qū)⒊蔀橹髁鳟a(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。
2)能力儲(chǔ)備充分的公司有望抓住行業(yè)爆發(fā)紅利成為破局者
成熟的產(chǎn)品矩陣
美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的終端客戶對(duì)價(jià)格敏感度較低,產(chǎn)品性能及可靠性是其購買決策的首要考量因素,持續(xù)的產(chǎn)品迭代和創(chuàng)新有利于打造 MLPE 公司的產(chǎn)品成熟度和品牌口碑,長(zhǎng)期形成差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
自主可控的核心技術(shù)
深諳美式商業(yè)規(guī)則的海外玩家通過設(shè)計(jì)理念級(jí)的專利保護(hù)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期壟斷,玩家需在電子電路、控制算法、工藝設(shè)計(jì)等核心技術(shù)方面具備獨(dú)立自主能力,才能有望在高集中度的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)中破局。
完備的準(zhǔn)入資質(zhì)認(rèn)證
美國(guó)、日本、德國(guó)等成熟市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻高,產(chǎn)品認(rèn)證周期長(zhǎng),權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證許可彰顯企業(yè)產(chǎn)品實(shí)力。除了對(duì)產(chǎn)品性能的要求外,對(duì)團(tuán)隊(duì)的市場(chǎng)理解和本地資源也提出了較高的要求。
全球經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)的布局
MLPE 的銷售模式以經(jīng)銷為主,而進(jìn)入頭部經(jīng)銷商需要經(jīng)過嚴(yán)苛的產(chǎn)品測(cè)試和長(zhǎng)期穩(wěn)定的市場(chǎng)驗(yàn)證。具備高蓄能的玩家有望率先奪取全球頭部經(jīng)銷資源,長(zhǎng)期有效搶占市場(chǎng)份額。
結(jié)語
MLPE 作為逆變器細(xì)分賽道,行業(yè)增速高,未來市場(chǎng)空間廣闊。隨著分布式光伏市場(chǎng)的逐漸成熟,光伏系統(tǒng)將向著更安全、智能化的方向發(fā)展,MLPE 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)價(jià)值也將日益凸顯。
我們認(rèn)為當(dāng)下 MLPE 市場(chǎng)處于快速爆發(fā)期,持續(xù)深耕 MLPE 組件級(jí)電力電子技術(shù)領(lǐng)域,在產(chǎn)品服務(wù)、技術(shù)創(chuàng)新等方面持續(xù)發(fā)力,擁有頭部市場(chǎng)的產(chǎn)品認(rèn)證許可,且不斷深化全球業(yè)務(wù)布局和渠道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的玩家能夠搶占市場(chǎng)先機(jī),為全球客戶提供最優(yōu)的產(chǎn)品和最好的服務(wù),以更安全、高效、智能的光伏應(yīng)用方案助力社會(huì)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展。